C / C ++中的固定长度数据类型

我听说诸如数据类型的大小int可能因平台而异。

我的第一个问题是：有人可以举个例子吗，当程序假设anint是4个字节，但是在另一个平台上却是2个字节时，出了什么问题？

我遇到的另一个问题是相关的。我知道人们可以通过某些方法来解决此问题typedefs，例如，您拥有像u8，，-这样的变量，无论使用什么平台u16，u32该变量都保证是8bit，16bit，32bits-我的问题是，通常如何实现？（我不是指stdint库中的类型-我是很好奇的手动工具，无论平台如何，一个类型如何总是说32位？）

我知道人们可以使用一些typedef解决此问题，例如您拥有u8，u16，u32之类的变量-无论平台如何，该变量都保证为8bits，16bits，32bits

有些平台没有特定大小的类型（例如TI的28xxx，其中char的大小为16位）。在这种情况下，不可能有8位类型（除非您真的想要它，但这可能会导致性能下降）。

通常如何实现？

通常使用typedefs。c99（和c ++ 11）在header中具有这些typedef。因此，只需使用它们。

有人可以举个例子吗，当程序假设一个int是4个字节，但是在另一个平台上却说是2个字节时，出了什么问题呢？

最好的例子是不同类型大小的系统之间的通信。将整数数组从一个发送到另一个平台，其中sizeof（int）在两个平台上是不同的，一个平台必须格外小心。

另外，将int数组保存在32位平台上的二进制文件中，然后在64位平台上重新解释它。

在C标准的较早版本中，通常typedef基于#define传递到编译器中的字符串来做出自己的声明，以确保获得（例如）16位类型，例如：

gcc -DINT16_IS_LONG ...

如今（C99及更高版本），有一些特定类型，例如uint16_t，恰好16位宽的无符号整数。

包括在内stdint.h，您将获得确切的位宽类型，最小宽度类型，具有给定最小宽度的最快类型等等，如中所述C99 7.18 Integer types <stdint.h>。如果实现具有兼容类型，则要求它们提供这些类型。

它还非常有用，inttypes.h它为这些新类型（printf和scanf格式字符串）的格式转换添加了其他一些简洁的功能。

第一个问题：整数溢出。

对于第二个问题：例如，typedef在int4字节的平台上，使用32位无符号整数，请使用：

 typedef unsigned int u32;

在int2字节而long4字节的平台上：

typedef unsigned long u32;

这样，您只需要修改一个头文件就可以使类型跨平台。

如果存在某些特定于平台的宏，则无需手动修改即可实现：

#if defined(PLAT1)
typedef unsigned int u32;
#elif defined(PLAT2)
typedef unsigned long u32;
#endif

如果stdint.h支持C99 ，则首选。

首先：不要写程序，依靠类型的宽度一样short，int，unsigned int，...

基本上：“如果标准不能保证宽度，则永远不要依赖宽度”。

如果要真正独立于平台并将例如33000的值存储为有符号整数，则不能仅假设anint将容纳它。Anint至少具有-32767to32767或-32768to的范围32767（取决于1/2的补码）。即使通常为32位，因此能够存储33000，这还不够。对于该值，您肯定需要一个>16bit类型，因此您只需选择int32_tor即可int64_t。如果不存在此类型，则编译器将告诉您错误，但这不会是无提示的错误。

第二：C ++ 11为固定宽度的整数类型提供了标准标头。这些都不保证可以在您的平台上存在，但是当它们存在时，可以保证它们具有完全相同的宽度。有关参考，请参见cppreference.com上的本文。该类型的格式命名int[n]_t，并uint[n]_t在那里n为8，16，32或64。您需要包含标头<cstdint>。该C头是当然的<stdint.h>。

通常，当您最大化数量或进行序列化时，就会发生此问题。当有人做出明确的尺寸假设时，会发生一种不太常见的情况。

在第一种情况下：

int x = 32000;
int y = 32000;
int z = x+y;        // can cause overflow for 2 bytes, but not 4

在第二种情况下，

struct header {
int magic;
int w;
int h;
};

然后去写：

header h;
// fill in h
fwrite(&h, sizeof(h), 1, fp);

// this is all fine and good until one freads from an architecture with a different int size

在第三种情况下：

int* x = new int[100];
char* buff = (char*)x;


// now try to change the 3rd element of x via buff assuming int size of 2
*((int*)(buff+2*2)) = 100;

// (of course, it's easy to fix this with sizeof(int))

如果您使用的是较新的编译器，我将使用uint8_t，int8_t等以确保类型大小。

在较早的编译器中，typedef通常在每个平台上定义。例如，可以这样做：

 #ifdef _WIN32
      typedef unsigned char uint8_t;
      typedef unsigned short uint16_t;
      // and so on...
 #endif

这样，每个平台都有一个标头，用于定义该平台的详细信息。

我手动很好奇，不管平台如何，一个类型如何总是强制说总是32位？

如果您希望（现代）C ++程序的编译在给定类型不符合您的期望宽度时失败，请在static_assert某处添加一个。我将在关于类型宽度的假设周围添加此内容。

static_assert(sizeof(int) == 4, "Expected int to be four chars wide but it was not.");

chars 在最常用的平台上，它的大小为8位，但并非所有平台都以这种方式工作。

好吧，第一个例子-像这样：

int a = 45000; // both a and b 
int b = 40000; // does not fit in 2 bytes.
int c = a + b; // overflows on 16bits, but not on 32bits

如果你看看cstdint标题，你会发现怎么都固定大小类型（int8_t，uint8_t，等）的定义-和不同的架构之间的唯一不同就是这个头文件。因此，在一种架构上int16_t可能是：

 typedef int int16_t;

在另一个：

 typedef short int16_t;

另外，还有其他一些可能有用的类型，例如： int_least16_t

1. 如果类型比您想象的要小，则它可能无法存储您需要在其中存储的值。
2. 要创建一个固定大小类型，你读得到支持的平台的文档，然后定义typedef基于S上#ifdef针对特定平台。

有人可以举个例子吗，当程序假设一个int是4个字节，但是在另一个平台上却说是2个字节时，出了什么问题呢？

假设您已将程序设计为读取100,000个输入，并使用unsigned int32位大小（32位无符号整数可以计数到4,294,967,295）进行计数。如果在平台（或编译器）上使用16位整数（16位无符号整数只能计数到65,535）编译代码，则由于容量的原因，该值将超过65535，并且表示计数错误。

编译器有责任遵守该标准。当您包括<cstdint>或<stdint.h>它们时，应根据标准尺寸提供类型。

编译器知道他们正在为哪个平台编译代码，然后他们可以生成一些内部宏或魔术来构建合适的类型。例如，一台32位计算机上的编译器生成__32BIT__宏，并且以前它在stdint头文件中具有以下几行：

#ifdef __32BIT__
typedef __int32_internal__ int32_t;
typedef __int64_internal__ int64_t;
...
#endif

您可以使用它。

位标志就是简单的例子。0x10000会给您带来问题，您不能使用它进行遮罩，也无法检查是否将第17位设置为1，如果所有内容都被截断或粉碎以适合16位。